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该项目提出了极薄煤层工作面顶板限定变形理论,通过采场支架对直接顶和基本顶“限定变形”工作状态的理论分析研究,得出“限定变形”工作状态下支架与围岩之间的位态方程式;建立了工作面支架对撑强度与基本顶断块旋转位置之间的力学关系,确定了支架工作阻力和伸缩量等相关参数;成功研制了0.55-0.8m极薄煤层的综合机械化成套技术装备。
该项目突破了相关开采工艺及装备、设计、制造和使用等关键技术,实现了0.55-0.8m极薄煤层爬底式采煤机高效综合机械化开采;研制了极薄煤层矮机身、大功率、自动化、爬底式电牵引滚筒采煤机,适应最小煤层厚度0.55m,截割能力高,过断层和爬坡能力强,保证了大倾角极薄煤层爬底式采煤机的落煤、装煤和爬坡能力,具有自动定位、分段遥控、记忆割煤和远程通讯等自动化功能。研制了极薄煤层综采工作面高强窄槽边双链刮板输送机,输送机高度低(180mm)、宽度小(500mm),装有防“飞石”和提高装煤效果的防护装置;研究了极薄煤层综采工作面设备选型与配套,在空间狭小条件下实现了综采设备的空间配套与能力配套,保证了过煤、过机和过人空间。
专家组鉴定认为,0.55—0.8m极薄煤层高效关键技术研究总体上达到国际先进水平,部分成果处于国际领先地位,填补了国内空白,在国内极薄煤层矿井开采中具有广泛的推广应用价值。
“真没想到五六十厘米高的工作面还能实现综合机械化采煤,运用新工艺不但大大降低了我们的劳动强度,还为我们提供了可造的安全保障。现在我们只要轻轻一按遥控器,煤炭就源源不断地出来了,真是带劲!”提起极薄煤层高效关键技术研究带来的变化,达竹公司斌郎煤矿采煤二队职工赵志国乐不可支。
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